Kuinka arvioit skaalan ja teet kapasiteetin suunnittelua?

Question

Accepted Answer

**Arviointi ja kapasiteetin suunnittelu** — odotetun kuorman, datatietojen määrän ja resurssitarpeiden laskeminen — on tärkeä osa järjestelmän suunnittelua. Karkeita "takaisin kirjoitettuja" laskelmia käytetään suunnittelupäätösten tekemiseen (kuinka paljon skaalata, mitä resursseja tarvitaan) ja ne ovat yleisiä suunnitteluhaastatteluissa.

## Miksi arviointi on tärkeää

```text
Estimating scale informs DESIGN decisions:
  → how many servers? how much storage? what database? do you need sharding/caching?
  → understanding the SCALE (small vs massive) shapes the whole design
→ rough numbers guide whether/how to scale (don't over- or under-engineer)
```

## Mitä arvioida (takaisin kirjoitettu)

```text
✓ TRAFFIC → users, requests/sec (QPS); read vs write ratio (e.g. 100:1 reads:writes)
  → peak vs average (design for peak); daily active users → requests
✓ STORAGE → data size per item × volume × growth over time → total storage (and growth rate)
✓ BANDWIDTH → data transferred per second (request size × QPS)
✓ MEMORY → cache size needed (e.g. cache the hot 20% of data)
→ rough estimates (order of magnitude) → good enough to inform design
```

## Hyödylliset luvut ja lähestymistapa

```text
→ Know rough "latency numbers": memory ~ns, SSD ~µs, network/disk ~ms, cross-region ~100ms
→ Round numbers; use powers of 10; estimate, don't seek precision
→ Example: 1M daily users × 10 requests = 10M/day ≈ ~115 req/sec average (× peak factor)
→ derive resource needs from the estimates → justify the architecture
→ CAPACITY PLANNING → provision for expected load + growth + headroom; plan to scale
```

## Miksi se on tärkeää

Ymmärtäminen siitä, kuinka arvioida skaala ja tehdä kapasiteetin suunnittelua, on arvokas senioriyhtasoinen tieto, koska **arviointi ohjaa järjestelmän suunnittelupäätöksiä** ja on yleinen osa suunnittelutyötä ja haastatteluita, joten se on hyödyllinen, käytännöllinen taito.

Skaalan arviointi — odotetun kuorman, datatietojen määrän ja resurssitarpeiden laskeminen karkeiden "takaisin kirjoitettujen" laskelmien avulla — on tärkeää, koska **ymmärrys skaalan muodosta koko suunnittelua**: tietäminen siitä, käsitteleekö järjestelmä tuhansia vai miljardeja pyyntöjä, määrittää kuinka paljon skaalata, mitä tietokantoja käyttää, ja onko sharding ja caching tarpeen, mikä auttaa välttämään sekä ylisuunnittelua (tarpeetonta monimutkaisuutta pienelle skaalalle) että alisuunnittelua (suunnittelu, joka ei kestä todellista kuormaa).

Ymmärtäminen **mitä arvioida** — **liikenne** (käyttäjät, pyynnöt/sek, luku/kirjoitus-suhteet, huippu vs keskimäärin), **tallennus** (tietojen koko ja kasvu), **kaistanleveys** ja **muisti/cache** tarpeet — tarjoaa kehyksen järjestelmän mitoittamiseen.

Ymmärtäminen **lähestymistavasta** — karkeista latenssiluvuista (muisti vs SSD vs verkko vs rajat ylittävä), pyöreän luvun ja 10:n potenssien käyttäminen, suuruusluokan arviointi pikemminkin kuin tarkkuuden etsiminen, resurssitarpeiden johtaminen arvioista arkkitehtuurin perustelemiseksi ja **kapasiteetin suunnittelu** (resurssien varaaminen odotetuille kuormalle plus kasvu ja puskuri) — heijastaa käytännöllisen taidon hyödyllisten arvioiden tekemisestä nopeasti.

Tämä on yleinen, odotettu taito järjestelmän suunnitteluhaastatteluissa (joissa takaisin kirjoitettu arviointi osoittaa, että voit päätellä skaalan) ja todellisessa kapasiteetin suunnittelussa.

Koska skaalan arviointi ohjaa tärkeitä suunnittelupäätöksiä (kuinka skaalata, mitä resursseja tarvitaan, ylisuunnittelun/alisuunnittelun välttäminen) ja on yleinen osa järjestelmän suunnittelutyötä ja haastatteluita, sekä koska ymmärtäminen mitä arvioida ja miten (takaisin kirjoitetut laskelmat, latenssiluvut, kapasiteetin suunnittelu) on käytännöllinen taito, ymmärtäminen siitä, kuinka arvioida skaala ja tehdä kapasiteetin suunnittelua, on arvokas senioriyhtasoinen tieto — hyödyllinen, odotettu taita järjestelmän suunnitteluun, joka ohjaa arkkitehtuurin päätöksiä karkeiden määrällisten päättelyjen kautta, yleinen sekä todellisessa kapasiteetin suunnittelussa että suunnitteluhaastatteluissa, ja heijastaa kykyä perustaa suunnitelmat realistisiin skaalan ja resurssitarpeiden arvioihin.